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管道应变对机械(轴)对中的影响

更新时间:2023-05-16   点击次数:243次

在安装新机器时,有很多事情需要注意,以确保它在使用寿命内顺利运行。这是你有机会“成败攸关"设备可靠性的时候。


重要的是要有一个标准化的安装过程,并遵循这个过程。一个“可靠的机械安装程序",如果你愿意的话。您必须注意(测量和确认)基础平整度/水平度、管件、软脚、机械(轴)对准等事项。在本文中,我将重点讨论管道应变的特定部分及其对机械对准的影响。

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看看整个机器

让我们假设已经检查了基础的平整度,管道法兰已经对齐,机器已经放下,准备进行初始对齐。如果按照书本上的要求完成,你的下一步将是推进机械校准过程。你可能会想,为什么我一直在写机器对齐而不是轴对齐?虽然最终目标是对准轴的旋转中心,但实际上,在达到精确对准点之前,就已经对准了整个机器。


术语轴对齐意味着这是重点所在,并鼓励机械师直接精确对齐所述轴。如果你在安装过程中不注意整个机器,你会给它带来应力。我所说的应力是指可能导致轴承故障、过热或异常功耗的作用力。


泵/电机现场校准

让我们来看看现实生活中的一个案例。在天然气液体管道项目中安装一台3250马力的感应电机,驱动SPX ClydeUnion泵。

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           采用磁轴支架安装的激光轴对中系统


在初始对准前检查软脚

联轴器是一个12英寸(304.8毫米)的垫片。你需要做的第一件事就是检查软脚。软脚是一个在行业中使用得相当随意的术语,因为它意味着机器脚正在发生一些事情。这当然可能是真的,但通常是其他原因造成的,比如底座不平整或管道应力。我不打算深入研究这个话题,因为已经有很多好文章了。


在本例中,松开了联轴器并断开了管道。这是执行初始软脚检查的正确方法,因为这将使您能够精确定位任何软脚问题,而不会看到联轴器或管道应变的任何影响。此时应检查底座是否平整(在安装泵和电机之前),排除框架扭曲造成的任何软脚。

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Easy Laser 应用程序中的软脚程序通过激光轴校准系统的测量计算软脚结果。


在泵和电机上测量软脚。只关注电机侧并不罕见。我们经常听到的一个论点是,不要检查泵上的软脚,它是静止的,无论如何都不会移动(对齐)。考虑更换设备的成本。如果你必须更换一台电机,我们的时间是几个小时。更换水泵是一个复杂得多的过程,可能要持续好几天。即使你不会移动泵,你仍然要确保你没有软脚的情况,因为这会使套管变形,从而在泵中引起应力。


根据ANSI/ASA S2.75-2017(轴对准方法,第1部分),软底的允许公差为千分之二(0.05 mm)。在这个例子中,我们保持在这个值以下,在泵的第三英尺处为1.6密耳(0.04毫米)。一旦排除并记录了软脚情况,团队就开始进行初始轴对准检查。

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                 初始轴对准检测的结果

由于间隔联轴器允许两个弯曲点,公差(测量值)表示为两个角度。在上图中,左侧显示水平对齐,右侧显示垂直对齐。当前设置以3575 rpm的转速运行。这很重要,为什么?旋转速度设置对齐的公差。在转速为3575转/分和间隔联轴器的情况下,轴对齐的公差为:

Offset偏移角度
N/A1密耳/英尺(0.06毫米/米)


             符合轴对中公差


水平和垂直角度都在公差范围内(因此结果图片中的绿色)。然而,还记得我们没有用螺栓固定联轴器和管道法兰吗?安装的真正测试(当然除了启动外)将是用螺栓连接管道法兰。这应在严格的监督(测量)下进行,并应记录在案并移交给资产所有者,作为事后工作完成情况的证明。

在这种情况下,机组人员在开始拧紧螺栓时,离开了安装在联轴器上的激光轴对准系统。


识别并消除管道应变

对齐系统具有一个功能,可以在拧紧法兰螺栓时,在水平和垂直方向上监测移动并绘制其图形。这使工作人员能够确定是否有任何管道应变影响泵,最终给机器增加应力。

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   程序图示了拧紧管道法兰螺栓时的垂直和水平运动曲线图


如上图所示,在垂直和水平方向上都有很大的移动,垂直偏移量为7.1密耳(1.8毫米),水平偏移量为19.5密耳(4.9毫米)。


由管道应变、法兰应变、导管应变、附属管道系统等施加到机器外壳上的外力,不应足以导致联轴器处垂直或水平方向上大于50微米(2密耳)的轴对准变化


如果机组人员在这种情况下进行最终校准,他们会看到各种问题,很可能表现为脚软。然而,这不是一种可以使用软脚战术手册(阶梯垫片等)解决的情况。管道应力会存在,给泵壳增加变形,可能会导致轴偏转,导致振动,最终会导致轴承损坏。


如果要确保资产在其整个设计寿命内运行,请确保在安装过程中进行最终精确对齐之前消除管道应变。